聊一聊源端匹配和终端匹配，请大神们指点！

荒村战士

今天和同学兼同事的一哥们骑车上班，路上无聊，就聊到了源端匹配和终端匹配的问题，由于我们均是刚入职不久的小屌丝，理解不够深刻，特发帖求证和求指导！希望各位大神们，不吝赐教，畅所欲言！

我的理解
        源端匹配-----因为驱动源的内阻小于传输线的特征阻抗，所以要在源端串一个电阻，来使传输线认为驱动源的内阻和其内阻相等，这样整个系统（从驱动源到传输线，再到负载）的阻抗才是连续的，才不会产生反射。
* i5 g5 G& G% O2 y' I. _        终端匹配-----因为负载的内阻小于传输线的特征阻抗，所以需要在终端串一个电阻，来使传输线认为驱动源的内阻和其内阻相等，这样整个系统（从驱动源到传输线，再到负载）的阻抗才是连续的，才不会产生反射。
$ R, y. l1 b* G% w' D% L
我同学的理解：
        源端匹配----是为了防止反射回来的信号，干扰驱动源再次发送的信号，才需要进行源端匹配。
& T; a6 J- i; S" e" L. k. J        终端匹配----他没有发表意见。
0 S' H" {( c4 h; p* @. r公司仿真组同事意见：
        源端匹配----他同意我的观点
! X% j4 {2 @3 ]) j* E- v        终端匹配----他不同意我的观点，他认为终端匹配必须是并联电阻到地，因为，他认为负载阻抗始终大于传输线阻抗。
- D. w' K5 B# L2 }
0 ]! [, C5 `$ A1 S3 M/ Q请各位大神们给分析分析，谢谢！最好写出自己的理解，不要给个网址，或来一句“百度，谷歌”什么的！！！

kevin890505

其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：
1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让信号更好的从源端到终端；
( @/ \/ n# G, t- c" X# m  W/ F2，一般来说，源端的输出阻抗一般都不大，而且随着高低电平不同阻抗也不一致；而终端接收端的阻抗一般很大，所以两者不是由三者的阻抗关系决定的；   
3，假如没有电阻，信号从源端出来后，幅值会降低;而在到达终端时候由于近似开路，信号又会接近全反射；
4，假如源端30欧，传输线60欧，终端1M欧。那么如何看待在源端串一个30的电阻和在终端并一个60欧的电阻又和区别？  假设信号是3V-0V
  前者信号在传递过程中，从信号源出来，由于分压效果，会以1.5V继续传播，到终端全反射，1.5+1.5=3V，信号回复，但是反射波形会传回源端，这时候串联的电阻会把这个波形吸收；
1 k: G" i  R% w" O  而后者的信号则是以3V传递到终端，然后全反射，但是终端并联了个和传输线阻抗一样的电阻，这是终端的电阻就把这个波形吸收
( U9 M2 l; v! n5 t& G+ B
但是串联对于普通信号容易实现，简单，PCB走线也简单，并联不仅布局麻烦，而且会有持续的直流功耗，所以一般不用，DDR上可以看到。

& `$ Q" p2 K% s! d# h: _另外“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”  应该欠妥吧，不然DDR的设计不就SB了么？我实际在NANDFLASH和DDR的总线上测试过终端匹配，效果很明显，所以搞不懂这哥们是从哪里看到的这个理论

荒村战士

在网上，搜到一篇仿真的文章，该文章描述了，源端串阻对终端信号的影响。请各位看看，谢谢
打开自带实例中的Ser_ibs.tln

图中的CGS74CT2524为output，74HCXX为input，它们都有各自的ibis模型。
2 Y9 r7 _* l6 _; I3 a
9 ?+ t) T+ w4 i. F源端的端接电阻RS为0欧姆，传输线为50欧姆。
7 [9 N( {4 {& L7 H+ e; k
4 w8 J, q( ]& p8 k- w/ ~7 U/ x

5 r" r$ U6 E% _1 J7 }! E% n& F! X先运行仿真一次，IC model的速度选为Typical，它表示上升下降沿的速率。Fast-Strong最快，Slow-Weak最慢。
# t' O% @6 m  E1 t9 R
: j- }0 g) o. n+ Z+ S- P1 ]$ L运行之后的结果如下，图中红色的波形为输入端74HCXX的下降沿，振铃比较的大：

4 k& j- Y  S! v) c' c- A

  Z/ C: V" T3 |, F修改源端端接电阻改善波形的方法
4 D4 _9 p/ Q3 h. q& U
HyperLynx带有智能端接分析的功能，菜单Wizards->Run Terminator Wizard运行之后，给出了推荐的电阻值28.1欧姆
1 F) S/ W* y, w6 J4 g! [% ^$ S


设置完成之后RS的阻值已经改变了
, r9 k* J0 E6 Z8 {# N
3 y/ T7 }) G6 `- H9 @
& s/ H( Q1 l( z0 G3 U  D
再次运行仿真，结果如下，终端的振铃显著减小。

kevin890505

00750 发表于 2014-7-27 20:50
. y2 P  b" Z3 A4 H% @8 T8 O消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！

9 n5 L" g2 M  @9 ?# I' ^好吧 你赢了    的确是这样 不过这个地方不需要咬文嚼字吧  
好比说如果有什么方法可以把波形变成完美的方波    信号完整性的工程师就失业了

00750

源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。
终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的。

荒村战士

00750 发表于 2014-7-19 10:15
源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。
  {0 A# J$ R1 D) Z* ~终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的 ...

那请问，我理解的对吗？请给详细说说呗！谢谢

00750

荒村战士 发表于 2014-7-19 14:24
  h+ p1 a6 @" b& J, |) Z& d那请问，我理解的对吗？请给详细说说呗！谢谢

我不敢说你的理解不对，只能说不全面。以并联终端匹配为例来说，通过增加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，以达到消除负载端反射的目的。

李明宗伟

针对你的理解说下吧：
1.源端匹配。你是说为了防止反射；当更具体来说，是防止二次反射。所以你的理解和你同事的理解并不矛盾的。
  G' y# ]1 J( h2.终端匹配。仿真组的同事说得有点绝对了。众所周知，做阻抗匹配就是为了是阻抗连续，所以终端究竟是串联还是并联，还是需要根据负载大小来定的，只要保证阻抗连续就可以了。

yuxuan51

00750 发表于 2014-7-19 10:15
. @7 \$ m# O8 U6 ~' r2 L! E源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。
终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的 ...

7 t; D' d/ M& o+ W* `$ \4 ?请问：“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”，这个里面终端匹配为什么实际做不到消除反射？

00750

kevin890505 发表于 2014-7-27 18:06
$ F7 y2 o8 i' k) U+ W( x( X) I8 m9 W其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：
1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让 ...

; T- z. e$ u# }" H. Q% F消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！

00750

yuxuan51 发表于 2014-7-27 14:45
请问：“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”，这个里面终端匹配为什么实际做不到消除反射 ...

消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！

00750

kevin890505 发表于 2014-7-27 20:59
0 T; G; I$ j" [3 B好吧 你赢了    的确是这样 不过这个地方不需要咬文嚼字吧   
好比说如果有什么方法可以把波形变成 ...

呵呵，没有谁输谁赢。可能是我表达的不清楚。

yuxuan51

kevin890505 发表于 2014-7-27 18:06
- A4 {# `/ A3 P& k, r$ c; ~7 Z* ?其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：
1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让 ...

思路很清晰啊

另外我再加一句，例子中并联匹配的情况，从源端到传输线端的电压已经不是3V传输了，而变成2V了，所以即便到终端匹配后直流电平也达不到3V了。

yuxuan51

00750 发表于 2014-7-27 20:50
6 m/ E) X% k" M- d' v9 U- L8 O消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！

5 O0 u5 v. d. R+ k8 ~4 Z好的，多谢！

kevin890505

yuxuan51 发表于 2014-7-28 08:32
思路很清晰啊
9 ~* ~, g9 v; z" ]4 o& @
- ~, y/ q; V+ A" K# A另外我再加一句，例子中并联匹配的情况，从源端到传输线端的电压已经不是3V传输了 ...

是的  搞忘了  终端匹配要降低电平的